CMOSテクノロジーによる半導体シーケンス
半導体シーケンスとは？
当社の半導体シーケンス技術は、合成によるシーケンス（SBS）ケミストリーとともに半導体チップを使用しています。時間の経過とともに、当社の光学システムは、4、2、1チャネルの検出方法を含むように進化してきました。チャネル数は、システムが検出できる光の色数を示します。
1チャネルSBSとも呼ばれる1チャネル検出システムは、イルミナの半導体シーケンス法の一部です。SBSと相補型金属酸化膜半導体（CMOS）テクノロジーを結合しています。iSeq 100システムは、CMOSチップ上の1チャネルSBSを使用して、コンパクトなベンチトップシステムで高精度データを提供します。
イルミナセミコンダクタシーケンスの利点
他の半導体ベースのシーケンサーとは異なり、イルミナのすべての機器は、合成によるシーケンスの精度に基づいて構築されています。SBSの塩基ごとの性質により、ホモポリマー領域でも非常に正確なシーケンスデータが得られ、エラーのないリードのハイイールド、Q30を超えるベースコールの高率を実現します。1-3
iSeq 100システムの半導体シーケンスは、CMOSテクノロジーとSBSを組み合わせることで、非CMOS装置と比較していくつかの利点があります。
- 装置のコスト削減
- 機器の設置面積が小さい
- イメージング時間の短縮
- NGSケミストリーと光学系の簡素化
- クラスター化とシーケンスをすべて1台の装置で実行
Semiconductor Sequencing on the iSeq 100 System
Learn how our smallest sequencer delivers big advantages for virtually any lab.
イルミナシーケンスケミストリーの進化
4チャネルケミストリーでは、4つの異なる蛍光色素で標識されたヌクレオチドの混合物を使用します。2チャネルケミストリーでは2つの異なる蛍光色素を使用し、1チャネルケミストリーでは1つの色素のみを使用します。画像はイメージ解析ソフトウェアで処理され、ヌクレオチドの同定が行われます。
CMOSテクノロジーの仕組み
iSeq 100システムは、CMOSチップ上に作製されたナノウェルを持つパターン化フローセルを使用します。フローセルの各ウェルは、CMOSフォトダイオード上で整列されます。クラスター形成中、個々のDNA断片が各ウェルで増幅され、クローンクラスターが生じます。各イメージングステップの間、CMOSセンサーは各ウェルの底部で光放射を検出します。
半導体シーケンスによるSBS精度
iSeq 100システムのCMOSテクノロジーを搭載した1チャネルSBSは、他のイルミナの機器と同じ高いデータ品質を提供します。4シーケンスデータの精度はクオリティスコアによって測定されます。クオリティスコア30（Q30）は、予測ベースコール精度99.9%を表します。iSeq 100システムは、Q30を超えるベースコールの>80%を提供します。 Q30
半導体シーケンステクノロジーのスポットライト
コンパクトなiSeq 100システムで1チャネルSBSおよびCMOSテクノロジーがいかに高精度データを提供するかの詳細をご覧ください。この文書には、CMOSの仕組みに関する詳細な説明が記載されています。
テクニカルノートを読む補足資料
Karolinska Institutetがイルミナシステムを選択
市場の他のシーケンサーとは異なり、イルミナの機器は新規ウイルスを見つけるのに十分なシーケンス深度を提供しました。
シーケンステクノロジーの動画
動作中のSBSテクノロジーを見る
次世代シーケンステクノロジーのご紹介
この詳細な概要では、イルミナのシーケンスケミストリーの基礎、テクノロジーの主な進歩などについて説明します。
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参考文献
- Bentley DR, Balasubramanian S, Swerdlow HP, et al. 可逆的ターミネーターケミストリーを使用した正確な全ヒトゲノムシーケンス。自然。2008;456(7218):53-59。
- Ross MG, Russ C, Costello M, et al. シーケンスデータにおけるバイアスの特性解析と測定。Gen Biol. 2013;14:R51。
- Nakazato T, Ohta T, Bono H. Experimental design-based functional mining and characterization of high-throughput sequencing data in the sequence read archive. PLoS One. 2013;22;8:e77910。
- イルミナ（2018年）イルミナCMOSチップと1チャネルSBSケミストリー。2019年1月22日にアクセス。